Что такое ЭЛТ, и почему мы их больше не используем

Вы, возможно, слышали термин "ЭЛТ" и знаете, что он имеет отношение к телевизорам, мониторам, видеоиграм или компьютерам, но что на самом деле означает "ЭЛТ"? Мы объясним.


Что такое ЭЛТ?

В контексте электроники ЭЛТ означает "катодно-лучевая трубка". Это технический термин для обозначения стеклянной трубки внутри старинного телевизора или компьютерного монитора, которая использовалась до появления плоских дисплеев. ЭЛТ - это электронные устройства отображения изображения, преимущество которых заключается в том, что они показывают информацию динамически без необходимости использования движущихся частей.

Когда кто-то говорит "ЭЛТ", он может также иметь в виду телевизор или монитор, в котором используется ЭЛТ, а не саму катодно-лучевую трубку.

Почему "катодно-лучевая"? До открытия электрона ученые называли потоки электронов "катодными лучами", потому что эти загадочные лучи впервые были замечены испускаемыми катодом (отрицательно заряженным электродом), отбрасывающим тени внутри вакуумной трубки. В 1897 году немецкий инженер по имени Карл Фердинанд Браун добавил фосфоресцирующий экран и магнитное управление отклонением для создания первой катодно-лучевой трубки, которую он использовал для отображения формы волны переменного тока, как осциллограф.

С течением времени другие ученые обнаружили, что ЭЛТ можно использовать для отображения движущихся изображений без необходимости механических движущихся частей, что стало ключевым элементом для коммерциализации телевидения. Позже компьютеры стали использовать ЭЛТ-мониторы в качестве устройств вывода, что сделало их более интерактивными и устранило необходимость в постоянном выводе информации на бумагу.


Как работают ЭЛТ?

ЭЛТ представляют собой герметичные стеклянные вакуумные трубки, содержащие три основных компонента: источник электронов (часто называемый электронной пушкой), электромагнитную систему отклонения (которая направляет электронный луч) и фосфоресцирующий экран, который светится при попадании электронного луча.

В случае цветного ЭЛТ-дисплея есть три электронные пушки: по одной для красного, зеленого и синего цветов, и они направлены на цветные люминофоры, которые светятся этими цветами при попадании соответствующих лучей. Интенсивность луча также может модулироваться, что изменяет яркость определенных участков изображения.

CRT телевизоры и большинство CRT компьютерных мониторов выводят изображение на экран построчно, сверху вниз, в растровом режиме, 30 или 60 раз в секунду. Это называется растровым отображением. Другие ЭЛТ, например те, которые используются в осциллографах и в некоторых ранних аркадных видеоиграх, напрямую строят изображение, проводя линии на люминофорном экране с помощью одной электронной пушки, что больше похоже на электронный Etch-A-Sketch. Такие дисплеи называются векторными.

Очевидно, что здесь мы просто упрощаем ситуацию. ЭЛТ нуждаются в большом количестве дополнительных вспомогательных схем, таких как источник питания и логика для приема и генерации сигналов изображения, которые будут выводиться на экран. Эти компоненты зависят от размера дисплея, типа и производителя.

СООБЩЕНИЕ: Знали ли вы? Треугольный курсор GPS происходит от астероидов Ataris


Почему мы больше не используем ЭЛТ?

Конечно, некоторые люди все еще используют ЭЛТ в специальных случаях - в том числе для старой электроники (например, в кабинах некоторых старых самолетов) и для ретро-игр - но в остальном время ЭЛТ пришло и ушло.

ЭЛТ были наиболее популярны с 1950-х до середины 2000-х годов, сначала в телевизорах, а затем и в компьютерных мониторах. В США коммерческое производство телевизоров на ЭЛТ в основном прекратилось в середине 2000-х годов, а некоторые продолжали выпускать их и в 2010-х годах. Сегодня несколько специализированных фирм все еще производят или восстанавливают ЭЛТ, но в основном для не потребительского рынка.

Большинство людей больше не используют ЭЛТ, потому что технология плоских дисплеев (во главе с ЖК-дисплеями) имеет значительные коммерческие и физические преимущества. В целом, плоские дисплеи дешевле в производстве, легче и тоньше, потребляют меньше электроэнергии и выделяют меньше тепла, чем ЭЛТ-дисплеи. Они также предоставляют возможности для достижения цифровой резкости, четкости и разрешения, намного превышающих возможности ЭЛТ-дисплеев, и плоские экраны могут быть изготовлены в гораздо больших размерах, чем ЭЛТ.


Есть ли преимущества у ЭЛТ?

В 2000-х и 2010-х годах ЭЛТ все еще имели преимущества перед плоскопанельными технологиями в некоторых категориях, таких как лучшая насыщенность цветов, лучшее время отклика и лучшая поддержка мультисинхронного разрешения, но последние достижения в технологии плоских экранов закрыли большинство из этих пробелов.

Но все же есть люди, которые предпочитают ЭЛТ для ретрокомпьютеров и видеоигр, поскольку ЭЛТ были технологией, используемой в то время. Есть три основные причины, по которым ЭЛТ часто лучше плоских дисплеев для ретроигр.

Первая причина заключается в том, что ЭЛТ лучше справляются со странными, нестандартными разрешениями старых игровых консолей, чем современные цифровые дисплеи. При использовании современных телевизоров высокой четкости графика старых игровых консолей может выглядеть растянутой, размытой, неровной или размытой. Но при просмотре на старинном ЭЛТ все выглядит четко и правильно пропорционально.

СООБЩЕНИЕ: Почему старые игровые консоли так плохо смотрятся на современных телевизорах?

Во-вторых, некоторые аксессуары для видеоигр, например, световые пистолеты, работают только с ЭЛТ-дисплеями. Вы не сможете играть в игру Duck Hunt от Nintendo на HDTV с оригинальным световым пистолетом, поскольку технология работает в идеальной синхронизации с синхронизацией видеосигнала ЭЛТ.

В-третьих, визуальные артефакты, возникающие при отображении изображений на ЭЛТ, можно считать частью оригинального художественного стиля некоторых видеоигр. На самом деле, некоторые игры использовали свойства сигнала NTSC или самой ЭЛТ для смешивания цветов или создания иллюзии большей глубины, оттенков и прозрачности, чем это было бы на идеальном с точки зрения пикселей дисплее. (Отличные примеры этого можно найти в этой глубокой теме в Twitter.)

Большая часть этих положительных графических артефактов теряется, когда современные игры представляются в пиксельно-совершенных форматах через эмуляторы или на современных цифровых дисплеях. Вы потеряете смешение цветов, а соотношение сторон также может быть нарушено, поскольку не все пиксели должны быть квадратными.

Поскольку ЭЛТ находятся в списке исчезающих видов, есть опасения, что мы можем навсегда потерять связь с этой важной технологией 20-го века. Но когда речь заходит о якобы устаревших технологиях, не стоит считать, что все это навсегда. Посмотрите на успех винила и проекта "Невозможное", который вернул в производство моментальную пленку Polaroid.

Когда-нибудь, возможно, мы снова увидим рост использования ЭЛТ в бутиках, но до тех пор, сегодняшние техники должны сохранить примеры этой культурно важной технологии отображения информации, чтобы будущие поколения могли увидеть, как она работала.

СООБЩЕНИЕ: Почему старые видеоигры были такими пиксельными?

Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
Код: Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код: